De baanvakbesturing voorziet in het regelen van de treinsnelheid d.m.v. pulsbreedtesturing met een frequentie van 100 Hz. Optrek- en afremsnelheid zijn geïntegreerd. Deze schakeling gebruikt 2 spanningen: 12 V voor de electronica en 18 V voor de trein. De schakeling gebruikt 2 adreslijnen: 1 voor de snelheidsregeling en 1 voor de rijrichting en terugmelding van het baanvak.

De ingangen vind je op steker J1:

• databus
• clocksignaal 100 Hz in een min of meer driehoekige vorm:

• adreslijn A2 voor de snelheidsregeling
• de voedingsspanning 12 V voor de electronica
• de massa aansluiting (GND)
• adreslijn A1 voor de rijrichting en terugmelding
• de rail aansluitingen voor de rechter rail (Ra) en voor de linker rail (Rb)
• de 18 V rijspanning voor de trein.

Ic U1 slaat na een clocksignaal (sprong van 0 V naar 12 V) op A2 de databus signalen op en geeft deze door aan de uitgangen Q1..Q4. Een weerstandsnetwerk vormt deze signalen om naar een analoge spanning die de basis van transistor Q2 aanstuurt. De databus is 5 bit breed, zodat de analoge spanning in 32 trappen varieert tussen ongeveer 0,6 V en 0,7 V.  Na versterking door Q3 komt deze spanning ergens tussen 4 en 8 V op pen 3 van ic U2. Dit ic vergelijkt de spanning aan pen 3 met die aan pen 2 (de clockspanning). Is de spanning op pen 3 hoger dan op pen 2, dan wordt de uitgang op pen 1 ongeveer 0,8 V.

Transistor Q4 vormt dit om naar het juiste niveau om de vermogensttransistor Q1 met een blokgolf aan te sturen. Q4 inverteert dit signaal, zodat er aan de uitgang een blokgolf over blijft met een pulsbreedte die proportioneel is met de decimale waarde op de databus. Bij data 0 is er geen signaal aan de uitgang. Bij data 31 duurt de pulsbreedte ongeveer 75% van het clocksignaal (dus 0,75 x 1/100 = 7,5 msec). De overige data liggen daar min of meer lineair tussen in. Bij de duty cycle van 75% wordt de loc motor belast met een spanning die vergelijkbaar is met een gelijkspanning van 13,5 V. De meeste locs zijn voorzien van een motor die nominaal gemaakt is voor 12 V gelijkspanning, dus er zal vrijwel nooit oververhitting optreden bij maximum vermogen.

Aan steker J2 kan een handschakelaar verbonden worden om het baanvak stroomloos te zetten of doorverbonden worden met een jumpertje.

De uitgang van Q1 gaat via een ompoolrelais om de rijrichting om te polen. Zie voor verdere functies de tabel in de BVB figuur.

Het afregelen van de BVB doe je als volgt:

• sluit de databus en twee adreslijnen aan op steker J1
• sluit de BVC uitgang aan op pen 10 van J1 tbv. het benodigde kloksignaal van 100 Hz.
• sluit de voedingslijnen 12V, GND en 18V aan.
• sluit op  pen 4 van J2 een oscilloscoop of een voltmeter aan (setting voor gelijkstroom gebruiken)
• zet 0 op de datalijnen
• geef een 12 V puls op adres A2
• zet 6 op de datalijnen
• geef een 12V puls op adres A1
• Regel trimpotmeter P1 nu zodanig af dat de multimeter of scoop juist 0 V aangeeft

Ik beveel het ten zeerste aan om hiervoor een testopstelling te maken.

Je kan nu grotere datainpuputs testen en kijken of de pulsbreedte van de rijstroom netjes steeds breder wordt bij een hoger data getal. Hiervoor heb je wel een scoop nodig. Ter verduidelijking laat ik nog even de tabel zien met de settings en de resultaten:

Het aansluiten van meerdere BVB´s op de baanvakken

• gebruik altijd kortsluitvaste voedingen voor 12 V en 18 V, liefst met een optische indicatie.
• isoleer beide rails tussen de baanvakken op ongeveer dezelfde plaats om kortsluiting tussen baaanvakken te voorkomen. Ik doe dit door gebruik te maken van een Dremel tool met een doorslijpschijfje van 1 mm dikte.
• maak de schakeling zoals hierna getoond met 2 of meer baanvakken.
• schakel de 12 V voeding aan.
• geef voor gebruik altijd eerst een reset op alle BVB´s, dwz data=0
• schakel de 18 V aan en plaaats een loc op het eerste baanvak.
• geef data=5 op het eerste en tweede baanvak. De loc moet nu vooruit rijden van baanvak 1 naar baanvak 2. Stop de loc met data=0.

Waarom is de BVC nodig?

De BVC geeft het driehoekige signaal zoals hiervoor getoond en moet op alle baanvakken worden aangesloten. Zou je ieder baanvak van een eigen clockgenerator voorzien, dan kan het voorkomen dat baanvak 1 niet synchroon loopt met baanvak 2. Het gevolg zou zijn dat op de overgang van baanvak 1 naar 2 de rijpulsen dichter bij elkaar komen of juist verder van elkaar af staan. Dit zou een srong in de locsnelheid veroorzaken tijdens het passeren van de railisolaties. Dichter bij elkaar: de loc rijdt eventjes sneller of verder van elkaar: de loc hapert eventjes. Het spreekt vanzelf  dat beide BVB´s met dezelfde data moeten zijn geladen en dezelfde rijrichting hebben.

Het is mij desondanks wel eens gebeurd dat er een verschil in rijrichting was ingesteld. Dit betekent een harde kortsluiting! De voeding schakelt dan weliswaar 1 seconde lang af, maar het probleem moet eerst verholpen worden. Daarom gebruik ik op alle voedingsspanningen (5 V, 12 V en 18 V) een aparte schakelaar. Is er kortsluiting, dan zet ik eerst de 18 V uit en zoek de storing. Eenmaal verholpen kan deze weer ingeschakeld worden.